如果你看到這群正在飛的機器人,可能不敢相信。它們靈巧,敏捷,甚至可以轉圈和急轉彎。它叫BionicSwifts。透過室內GPS互動,五隻人工燕子可以在既定的空域內以協調和自主的方式進行移動。
基於自然模型的超輕飛行器
設計機械鳥時的重點是使用輕質結構,就像它們的生物學原型一樣。在這一點上工程技術與自然技術是一樣的:移動的重量越小,材料的使用和能耗就越低。因此,仿生鳥的體長為44.5公分,翼展為68公分,僅重42克。
基於空氣動力學的羽毛能幫助更有效地飛行
為了盡可能和鳥一樣執行飛行動作,機翼以鳥類的羽毛為模型。單個薄片由超輕,柔軟但非常堅固的泡沫製成,並像木瓦一樣彼此疊放。它們連接到碳纖維套筒上,並像自然模型一樣連接到實際的手和手臂。
在機翼向上衝程期間,單個薄片會扇出,以便空氣可以流過機翼。這意味著鳥只需要較少的力量即可將翅膀拉起。在向下衝程期間,葉片會關閉,因此可以產生更多的飛行動力。由於機翼具有仿生的特點,BionicSwifts的飛行性能比以前基於機翼跳動的驅動器的更好。
在最狹小的空間內進行功能集成
鳥的身體包括支持機翼拍打機理的緊湊結構,通訊技術,機翼拍打的控制零件以及電梯,也就是機尾。無刷電機,兩個伺服電機,電池,變速箱以及用於無線電,控制和定位的各種電路板都安裝在很小的空間中。
電動機和機械裝置之間的智能互動可以完成許多功能,例如針對各種動作精確調整機翼的跳動頻率和尾翼的迎角。
使用GPS協調飛行動作
具有超頻寬技術(UWB)的基於無線電的室內GPS可實現BionicSwifts的協調和安全飛行。為此,在一個空間內被安裝了多個無線電模組。這些錨點彼此定位來定義受控的空域。每隻機械鳥也都配備了無線電標記。這會將訊號發送到錨點,然後錨點可以確定鳥的位置,並將收集到的數據發送到充當導航系統的中央主電腦。
這可用於路線規劃,以便預先設置仿生鳥的飛行路線。如果鳥類由於風或高溫等環境影響的突然變化而偏離既定飛行路線,它們就會立即自行校正飛行路線並自動進行干預,而無需人工駕駛。即使目視接觸部分受到障礙物的阻礙,無線電通信也可以實現精確的位置檢測。使用UWB作為無線電技術可確保安全無故障的運行。
內部物流的新動力
飛行物體和GPS路線的智慧型連網使3D導航系統可以在未來的聯網工廠中使用。物料和貨物流的精確定位可以改善工藝流程並預測瓶頸。此外,可以使用自動飛行機器人來運輸物料,從而優化具有相關飛行走廊的工廠內的空間利用率。
- 資料來源:BionicSwift
- 本文授權轉載自大數據文摘
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